【摘要】通過分析豆腐窩灌區存在的問題與現狀,闡述了豆腐窩灌區新建沉沙池的必要性與可行性及沉沙池建設內容、設計標準,并對工程進行了效益分析。
【關鍵詞】引黃灌區;沉沙池;配套設施
近年來,隨著齊河縣的高速發展,各行業用水量增加,水資源供需矛盾日益突出。豆腐窩引黃灌區多年平均每立方米引黃水含沙量在2kg左右,因主干渠坡降平緩,挾沙能力較低,造成渠道淤積嚴重,新建沉沙池工程是實現灌區可持續發展的行之有效的途徑。
1、工程建設的必要性
齊河縣南靠黃河,引用黃河客水條件十分優越。隨著齊河縣工農業生產的快速發展、黃河濕地公園、大清河景區的建設運行及城市居民生活水平的提高,引黃用水量逐年增加。
豆腐窩灌區位于齊河縣中東部,灌溉范圍涉及祝阿鎮、華店鎮、晏城鎮,豆腐窩引黃閘設計流量15m3/s,灌區設計灌溉面積15萬畝,有效灌溉面積8萬畝。同時豆腐窩灌區還為齊河縣城區企業及景區提供工業、生態用水。由于多年引用黃河水,原沉沙池經多年運行已不能發揮沉沙效果,為防止灌區內河淤積,保證城區汛期安全,新建豆腐窩灌區沉沙池尤為迫切。
2、工程概況
新建豆腐窩沉沙池位于齊河縣城南約15km,祝阿鎮防汛路以南,水牛趙村以西,賈坊村以東,何廟村以北。總面積1065畝,為長方形沉沙池。沉沙池設計使用年限15年,主要采用沉沙條渠沉沙,條渠開挖土方用于格堤及圍堤的修筑,共設計四條條渠,每個條渠集中使用,單個條渠淤積填滿后可將淤積土方外運或就地還耕,提高土地利用效率。
3、工程內容總體布置及主要建筑物
豆腐窩沉沙池工程主要包括:進水口引水渠、沉沙條渠、截堿溝、圍壩、隔堤、出口泄水閘、及附屬交通便橋工程。
3.1、工程布置
利用齊河境內黃河左岸的豆腐窩閘,引進黃河水,在豆腐窩引黃干渠0+200米處經沉沙池引水渠進入沉沙池。在干渠0+600米處經出口泄水閘進入豆腐窩引黃干渠,自然進水,黃河水經沉沙池沉沙,通過出口泄水閘進入灌溉渠系及濕地公園。為防止沉沙池存蓄水后周圍地下水位抬高,防止土地鹽漬化,沉沙池周圍設截堿溝。
3.2、主要建筑物
(1)引水渠:在豆腐窩引黃干渠0+200米處開挖進水渠,進入沉沙池后開挖沉沙條渠,引水渠長297米,底寬10米,上口寬22米,渠底高程26.4米,沉沙條渠長1493米,底寬40米,上口寬50米,渠底高程25.4米,環形布置。
(2)圍壩及隔堤:圍壩壩軸線長3600米,壩頂高程31.0米,壩頂寬度20米。迎背水坡均為1:2.5,隔堤長度860米,堤頂寬15米,堤頂高程31.0米,邊坡1:2,沉沙池設計底高程26.5米。
(3)截堿溝:繞沉沙池四周距圍壩外坡腳10m處設截堿溝,截堿溝設計溝底高程為25.0米,斷面為底寬3m,深2.5m,邊坡1:2。
(4)出口泄水閘及濕地出水口門:出口泄水閘位于干渠0+600米處,設計為兩孔3*3米開敞式泄水閘,閘底高程26.4米,采用疊梁式閘門,控制抬高水位以利沉沙,濕地出水口門、截堿溝排水閘、結合泄水閘一并布置。
(5)交通便橋:結合防汛路設計交通便橋三座,以利沉沙池圍堤及其他設施的管理工作。
4、工程效益分析
4.1、社會效益
工程完成后,有利于擴大和改善灌溉面積,降低渠道淤積程度,使引水條件更加便利,使灌區內工農業用水有了水源保障。灌區內工業生產逐步將生產用水由地下水改為引黃水,從而起到降低地下水超采的作用,對推動為縣經濟社會的可持續發展,建設節能型社會具有重要意義。
4.2、生態效益
項目建成后,將實現清水入河、入湖、入城,極大地節約城區河道清淤治理投資費用,對進一步改善城市水生態環境,優化城區水資源調度配置,改善城區人居環境,全面提升我縣生態文明水平提供有力的水資源保障。
5、工程建后運行及管護
5.1、淤積泥沙處理
豆腐窩引黃閘年引黃水量在6000萬m3左右,含沙量按2kg/m3計算,沉沙池沉沙率按75%,沉沙池年沉沙量約5萬m3。大量沙土集中堆放容易引起局部地區土壤沙化,造成土壤環境惡化。為防止土壤沙化及水土流失,在沉沙池臨時放土區域應及時采取綠化措施,可采取栽植速生柳、撒播草籽等措施防風固沙。豆腐窩沉沙池緊鄰黃河國際生態城,生態城內基礎設施建設正在起步階段,道路及房地產建設每年需要大量土方,應及時調配沉沙池內淤積土方,這樣不僅可以節約當地土地資源,同時還可以保證沉沙池使用壽命。
5.2、健全管理制度、完善管理措施
以往齊河縣境內引黃灌區沉沙池均采用開放式管理模式,往往棄土區或枯水季節沉沙池內土地均被當地群眾開荒植墾,隨著運行年代增加池內大部分土地被隨意耕種,大大影響了沉沙池沉沙能力。豆腐窩沉沙池建成后交由專業的水務公司運行管理,全部采取封閉式管理,沉沙池四周均設圍網遮擋。上述泥沙處理方案中綠化及土方外賣所得收益均作為沉沙池日常運行管理費用。
6、結語
齊河縣地處黃河下游左岸,為德州市唯一沿黃縣,由于長年引黃供水,引黃水泥沙淤積問題仍相當嚴重。引黃灌區應進一步研究泥沙處理方式,結合當地基礎設施建設、澇洼地改造等項目,繼續堅持“分散與集中相結合,集中開發利用”的泥沙處理方式。在引黃興利的同時保證沿黃地區人民群眾享有更好的宜居生態環境,最終開啟人水和諧的新時代用水篇章。